本文为中国城市规划设计研究院遥感应用中心师卫华在“2023年度中规院学术交流会”上做的报告。感谢作者授权发布，感谢会议主办单位总工室等部门提供的资源支持！
近年来，随着移动互联网、物联网、“3S”技术为代表的新一代信息技术的兴起和推广应用，城市园林绿化数字化建设目前在国内已普遍开展。面对城市园林绿化管理越来越复杂的元素和工作，构建城市园林绿化智慧化管理体系，提高园林绿化精细化和科学化管理水平，已成为园林绿化行业发展大势所趋。自2015年至今，项目组紧紧围绕行业发展需要，基于多年城市园林绿化信息化关键技术研究和信息系统研发应用实践，牵头并参与了多项国家级、省部级课题和地方建设项目，包括承担了300多个城市园林绿化的遥感调查与测评，积累了大量园林绿化的遥感数据；2012至2021年间，在42个城市开展了相关数字化建设的项目应用；2012-2018年连续召开了七届“全国园林绿化数字化管理工作座谈会”等。
此外，项目也来自住建部、世界银行、地方政府委托的《城市智慧园林建设技术导则及标准研究》等5个课题和项目，并均已通过验收，得到了住建部、世界银行、地方政府的支持，具有一定的理论研究基础。
本项目隶属于城市园林绿化和信息化交叉领域，核心目标是构建部、省、市三级联动的园林智慧化管理体系，包括：构建行标—团标—地标三大层级的标准体系；构建三大关键技术、五大功能为核心的技术体系；示范探索部、省、市三级智慧园林系统建设及应用。以智慧园林建设为抓手，提升城市园林绿化精细化、高效化、科学化管理，推动人居环境高质量发展。
顶层设计包含了部省市三个层级，技术体系包含了三项关键技术、五大主要功能，分别在部级、省级、市级开展了示范应用。
城市园林绿化智慧化管理标准体系，包含三个层级和四大类别。三个层级分别是行业标准、团体标准、地方标准，四大类别包含数据格式、接口标准、工程技术以及工作要求。
在工程技术层面，2020年3月1日正式发布实施的《城市园林绿化监督管理信息系统工程技术标准》（CJJ/T302-2019），是全国第一部园林绿化信息化标准，明确规范系统的内容、功能及数据标准。在工作路径方面，编制了风景园林学会的团体标准《城市智慧园林平台建设技术导则》，明确了智慧园林项目策划、项目实施、运行管理、监督考核等阶段的工作要点和要求。
（1）提出了部、省、市三级城市园林绿化智慧化管理平台技术架构。
一是协助住房城乡建设部城市建设司开发“全国城市园林绿化行业信息系统”，形成了覆盖全国31个省（区、市）670多个设市城市的部、省、市三级园林绿化监督管理体系。二是研发了部、省、市三级园林绿化数字化管理平台，将研究组所掌握的国家园林城市的空间数据和部分业务属性数据导入平台，开展了数据运转使用。
全国城市园林绿化行业信息系统，主要功能是建立了填报机制、设立了指标体系、提供了申报渠道、规范了办理流程。建立了数据填报的工作机制，明确了城市园林绿化数据采集指标体系，选择行业代表性指标实现专项统计分析功能。建立了园林城市系列网上申报和评审渠道、完善了国家园林城市申报数字化、标准化工作流程、提供园林城市系列指标预警功能。
部、省、市三级园林绿化数字化管理平台基于云平台设计，综合运用地理信息、高分遥感、海量数据存储、时空大数据、空间分析等技术，构建了以城市园林绿化数据库为基础，以部、省、市三级园林绿化数字化业务应用系统为支撑，以相关配套制度为保障，多层级的园林绿化动态监管、数据统计、资料归档和辅助决策平台。
这个平台是金字塔的形状，100%的底层数据是在城市，城市的日常管理和运营过程当中产生了各种各样园林绿化的数据，收集起来形成了城市的园林绿化的底层数据库。省级和部级是无需再单独建设数据库，省级大概只需获取城市20%的数据用来管理省级的园林绿化的工作，起到数据中转和承上启下的作用；部级只需获取城市5%的数据用来管理全国园林绿化工作。这个多层级的金字塔结构，实际上反映了部、省、市三级自上而下和自下而上相结合的关系，即数据的生成和传递是自下而上的，而标准的制定、制度的建设是自上而下的。
部级平台具备的功能模块有国家园林城市系列（国家园林城市系列历史资料及评审系统）、园林绿化数据统计（行业数据统计）、园林绿地在线监督（行业监管）。比如园林绿地在线监督功能模块，就可以进行绿规、绿线和古树名木的动态监管，通过调用高分辨率影像、叠加城市的绿规、绿线和古树名木上传数据进行动态监管。
省级平台跟部级平台的功能基本类似，具备的功能模块有国家园林城市系列、园林绿化数据统计、园林绿地数据分析（分析省内各城市绿地总量及分布情况）、园林绿地在线监督。
市级平台由园林绿化基础数据采集与管理系统、园林绿化信息管理与辅助决策系统组成，前者主要用于数据采集、录入和编辑，后者主要用于数据的计算和分析。
（2）提出了城市智慧园林建设技术框架——五大功能：信息管理、综合监管、协同办公、辅助决策、公众服务。
项目提出了城市智慧园林建设的技术框架，是城市级的智慧园林的建设，通过三大关键技术以及五大核心功能，构建城市级园林绿化立体感知、管理协同、决策智能、服务一体的综合管理体系。
主要是解决园林绿化信息分类复杂、统计资料分散，收集、查询和管理难度大的问题。采用了“一张图”的管理模式，把空间数据和业务属性数据进行结合，突破了多源异构、多空间尺度数据库建设关键技术，实现了城市园林绿化的多专题复杂信息的快速获取、定位查询、分层管理、动态更新和专题导出。数据查询速度相较于传统调查提升40%，精准掌握了园林“家底”。通过遥感技术对城市园林绿地信息进行解译和提取，分析城市园林绿化的各项指标。2017年项目组申请的国家重点研发项目，其中一个课题就是城镇园林绿化高分遥感与地面观测协同监测技术，技术核心就是城镇绿地的遥感智能识别和分类。传统的城镇园林绿化的遥感监测识别是用NDVI指数，也就是植被指数结合人工的判别进行提取，速度比较慢，尤其是NDVI指数自动提取的精度只能在60%-65%之间，需要大量的人力来参与。因此，在课题研究中提出了Deep U—NET深度学习网络模型，制作了城镇绿地地物特征训练样本库，，通过不断的模型训练和参数优化，实现了园林绿化相关信息的智能提取，提取的总精度经过研究以后能够稳定在85%以上。研究成果已在具体项目中开展了工程化应用，在实践中取得了不错的效果，大大提高了工作效率。
主要是解决绿地规划、建设选址、养护管理大多靠人工、靠经验，缺乏客观数据支撑的问题。突破了园林绿化数据分类分析评价和智慧化辅助决策技术，实现了城市绿地率、公园绿地服务半径覆盖率等8类宏观指标的实时分析计算、绿地建设的智能选址、园林绿化预测预警、对比评价等功能。通过数据决策提升了园林绿化规、建、管的科学化水平，提高了养护资金利用效率。
主要是解决园林绿化养护管理粗放，缺少便捷的数据采集手段，人员及工作量缺乏考评依据的问题。依托移动智能终端，突破了基于移动互联网和物联网的园林绿化智能巡管养技术，实现了管理养护事件“发现-分发-处理-核实-评估”全过程动态管理。建成了集人员管理、标准养护、移动巡查、绩效考核于一体的城市园林绿化养护工作的综合管理体系，实现园林绿化建设、运维及管养的精准高效监管。
主要是解决的园林绿化规建管数据之间无法共享，部门内部以及与相关部门之间的数据难以互通的问题。基于互联网和物联网，依托办公平台和移动终端，实现园林绿化各类数据的远程浏览、流转、审批等功能。实现了园林绿化数据的日常流转，推动了办公自动化、精细化和智能化。
主要是解决信息管理相对封闭，存在信息孤岛，社会公众难以实现信息共享、监督和服务的问题。基于门户网站、公众号、App、智能游憩设施等形式，实现信息的有效传送和互动。发挥了信息系统的桥梁纽带作用，加强了与社会公众、园林企业、高等院校等群体的信息共享和互动，全面提升城市园林绿化行业的服务水平。
一是支撑了国家行业主管部门，协助住房城乡建设部城市建设司开发“全国城市园林绿化行业信息系统”，形成了覆盖全国31个省（区、市）670多个设市城市的部、省、市三级园林绿化监督管理体系。优化了管理数据获取渠道，提升数据传输效率，支撑了园林绿化行业的科学决策及管理监督。
二是支撑省级行业管理部门。指导河南省住房和城乡建设厅建成了“河南省园林绿化信息管理与辅助决策平台”，开展了省、市两级城市园林绿化智慧化管理平台应用，未来将覆盖河南省38个设市城市和85个县城，有效指导了河南省开展园林绿化信息化建设。
三是城市智慧园林建设项目。自2015年以来，本项目成果河南省开封市、湖北省黄石市等30多个市（县）开展了智慧园林建设项目示范应用。
提出了“部省市三层级-5大层面”城市园林绿化智慧化管理体系，研发了4大项、20余项关键技术，项目相关技术成果申请国家发明专利4项，已获批1项；获得计算机软件著作权23项。
四个关键技术分别为多源异构、多空间尺度数据库建设关键技术；基于Deep U-Net深度学习网络模型的城镇绿地智能提取技术；基于移动互联网和物联网的园林绿化智能巡管养技术；园林绿化数据分类分析评价和智慧化辅助决策技术。
一是构建了集标准规范、信息系统平台、数据库、部-省-市三级统筹联动且功能差异化的智慧化管理系统的关键技术体系，对于国家部门掌握宏观数据、开展顶层设计，省级部门落实部门政策、实施动态监管，城市部门推进科学决策、实施精细管理，具有重要支撑作用。二是构建了行标-团标-地标的园林绿化智慧化管理标准体系，编制了2项智慧园林管理行业标准及技术导则。
项目提出了部、省、市三级联动的园林智慧化管理体系，构建了行标—团标—地标三大层级的标准体系；构建了以三大关键技术、五大功能为核心的技术体系；示范探索部、省、市三级智慧园林系统建设及应用。对于城市园林绿化行业信息化、智慧化发展的体系建立具有重要的推动作用，为城市园林绿化智慧化转型和发展打下了坚实的基础。
智慧化管理是对社会系统的认知和治理，这些虽大都依托信息技术实现，但技术以外的理念与机制更重要。智慧化管理并非单纯目标导向的蓝图式规划（不是为了信息化而信息化），其目的是更好地解决现有城市问题（问题导向），要以人为本，解决人的问题。要合理高效解决问题，首先要准确发现问题，其次要有寻找解决方案的良好机制，这意味着柔性、动态的政策导向。因此，智慧园林的实现，既要靠自下而上的问题导向，更要自上而下的、可持续的、能解决问题的顶层设计和政策机制。
遥感技术：“我正在看着你，看着你，目不转睛”
原文始发于微信公众号（规划中国）：城市园林绿化遥感及信息化技术研究及应用
规划问道
